聚合氯化铝工艺

聚合氯化铝工艺内容摘要：

矸石为原 料生产聚合氯化铝，不仅解决了其污染问题，而 且还使其有了使用价值。 煤矸石一般含有质量分 数为 l6%~36%的 %~15%的 Fe2O 和 5l%~65%的 SiO，利用煤矸石为原料可制得聚合 氯化铝或聚合氯化铝铁，自上世纪 60 年代以来 ， 已经投入工业化生产。 常用的生产工艺是 :煤矸石 经破碎和焙烧。 在一定温度下加入盐酸反应若干小 时后 .可加入聚丙烯酰胺进行渣液分离，渣经适当 处理后可作为制水泥原料，母液经浓缩结晶可制得 结晶三氯化铝。 这时可用沸腾热分解制得聚合氯化 铝，也可采用直接加入一定浓度的氢氧化钠调节盐 基度制得聚合氯化铝。 马艳然等『 l。 利用煤矸石为 原料制备出了符合国家标准的聚合氯化铝产品。 铝酸钙矿粉 铝酸钙粉由铝土矿、碳酸钙和其它配料经高温 煅烧，冷却后磨粉而得。 按制作聚合氯化铝方法的 不同，分为碱溶法、酸溶法和两步法。 (1)碱溶法 用铝酸钙矿粉与纯碱溶液反应得到偏铝酸钠溶 液，反应温度为 100~ll0cC，反应 4h 左右。 后 在偏铝酸钠溶液中通人二氧化碳气体，当溶液 pH 值为 6~8 时。 形成大量氢氧化铝凝胶，这时停止 反应 .这一过程反应温度不要超过 40cC，否则会 形成老化的难溶胶体。 最后在所生成的氢氧化铝中 加入适量的盐酸加热溶解，得到无色、透明、黏稠 状的液体聚合氯化铝，干燥后得到固体聚合氯化 铝。 此法生产出的产品重金属含量低，纯度高，但 生产成本较高 [19]。 (2)酸溶法 把铝酸钙 粉直接与盐酸反应，调整完盐基度并 熟化后即得到聚合氯化铝液体产品。 该法工艺简 单，投资少，操作方便，生产成本低，但产品的不 溶物，重金属含量较高，固体产品氧化铝含量通常 不高 .质量分数约为 28%左右，产品外观较差， 铁离子含量高。 郑怀礼等用酸溶法制备了聚合 氯化铝铁。 (3)两步法 这种生产方法一般采用酸溶两步法的生产工 艺，在常压和一定温度下，第一步加较高的盐酸量 比到铝土矿粉中，使氧化铝尽可能溶出，第二步是 把第一步反应的上清液与新加入的铝酸钙粉反应。 这一步既有氧化铝溶出，又可以调节盐基度。 通常 第一步的氧化铝能溶出 80%以上，第二步的氧化 铝溶出率在 50%以下，故第二段沉淀矿渣一般回 流到第一步反应中去。 董申伟等用铝土矿和铝 酸钙粉为原料，采用酸溶两步法工艺，制得了氧化 铝的质量分数为 %.盐基度为 85%的液体聚 合氯化铝产品。 以粉煤灰为原料 粉煤灰是火力发电厂水力除灰系统排放的固体 废弃物。 由于粉煤灰中约 90%三氧化铝呈玻璃态 . 活性不高。 酸溶很难直接把三氧化铝溶解。 以往通 常采用碱石灰法。 但设备投资大，对设备腐绌性 高，能耗大且需大量纯碱，实际生产意义不大。 有 人用 KF、 NH4F 等作为助溶剂打开硅铝键，再用酸 溶，以提高氧化铝溶出率 .酸溶后得到氯化铝，再 用热解法或用氢氧化钠调节盐基度。 陆胜等用 粉煤灰为原料， NHF 为助溶剂，制得了聚合氯化 铝产品，据称能耗低。 2国内聚合氯化铝制作过程中存在的难点问题及 解决建议 我国对聚合氯化铝研究较晚，但发展迅速，随 着聚合氯化铝的广泛应用，对其研究也需深化。 国 内虽对聚合氯化铝中铝离子水解形态研究了多年， 但仍未取得一致共识，汤鸿霄等学者认为 A1为最 佳组分。 其含量越高。 絮凝效果越好。 但也有学者 认为 A1并不是决定混凝效果的首要因素引，这方 面是近几年的研究热点。 也是难点，需进一步研 究。 由于聚合氯化铝确切形态复杂，目前用盐基度 反映其聚合程度和絮凝效果，而没有考虑钙、铁、 硅等离子参与聚合对盐基度计算的影响，而上述离 子一般对絮凝效果有着促进作用，这些难点都需深 入研究。 国内 PAC_T 业在产品制备中，主要存在 以下难点问题 产品纯度问题 氧化铝含量是聚合氯化铝产品的重要。